Sustavi za rad u stvarnom vremenu

Opis predmeta

U predmetu se naglasak stavlja na osmišljavanje programske potpore koja će biti prikladna za uporabu u sustavima za rad u stvarnom vremenu. S tim ciljem se prikazuju odgovarajuće metode i postupci. Zadovoljavanje vremenskih ograničenja u još složenijim, višezadaćnim sustavima je znatno složeniji problem bez opće prihvaćenog rješenja. Problem raspoređivanje zadataka kojim se postižu zadovoljavanja vremenska ograničenja svih zadataka detaljnije je razrađen. Obzirom da raspoređivanje zadataka kao i druga svojstva sustava značajno ovise o korištenom operacijskom sustavu i on je predmet detaljnijeg razmatranja u kontekstu primjene u sustavima za rad u stvarnom vremenu.

Ishodi učenja

  1. navesti potrebna svojstva sustava za rad u stvarnom vremenu
  2. prikazati postupke izgradnje programske komponente prikladne za sustave za rad u stvarnom vremenu
  3. ocijeniti je su li neki sustavi rasporedivi uz zadovoljavanje svih zadanih vremenskih ograničenja
  4. razviti upravljačku komponentu za jednostavnije sustave za rad u stvarnom vremenu
  5. pokazati mogućnosti korištenja POSIX sučelja radi postizanja željenog načina raspoređivanja, sinkronizacije i komunikacije
  6. procijeniti mogućnosti primjene metoda, programa, operacijskih sustava i drugih komponenata u sustavima za rad u stvarnom vremenu

Oblici nastave

Predavanja

Nastava je organizirana kroz dva ciklusa: prvi traje 7 tjedana, a drugi 6 tjedana nastave. Nakon prvog ciklusa piše se međuispit, a nakon drugoga završni ispit u koji ulazi cijelo gradivo. Tjedno opterećnje predavanja je 3 školska sata. U sklopu predavanja obavljati će se i kratke provjere znanja (blicevi).

Samostalni zadaci

U okviru domaćih zadaća studenti trebaju proučiti probleme zadane u objavljenim materijalima (objavljenim i pojašnjenima na prvim predavanjima), te projektirati i ostvariti programsko rješenje. Svako rješenje popratiti kratkom dokumentacijom. Programsko rješenje i dokumentaciju treba pohraniti u informacijski sustav te potom osobno pokazati nastavniku na ocjenu.

Tjedni plan nastave

  1. Oblikovanje sustava za rad u stvanom vremenu: zahtjevi, podjela sustava, problem složenosti.
  2. Oblikovanje sustava za rad u stvanom vremenu: neformalni i formalni postupci. UML dijagrami. Petrijeve mreže.
  3. Oblikovanje upravljačkog programa: petlja, prekidi, alarmi, višedretvenost.
  4. Oblikovanje upravljačkog programa: PID regulator, regulator zasnovan na neizrazitoj logici.
  5. Periodički i aperiodički zadaci: svojstva zadataka, klasifikacija sustava.
  6. Periodički i aperiodički zadaci: teorijski postupci raspoređivanja. Prioritetno raspoređivanje. Raspoređivanje prema krajnjim trenucima završetaka. Raspoređivanje prema najmanjoj labavosti.
  7. Raspoređivanje na višeprocesorskim sustavima. Raspoređivanje zadataka u operacijskim sustavima,
  8. Međuispit
  9. Optimalnost pri raspoređivanju. Statičko raspoređivanje jednostavnih periodičkih zadataka.
  10. Sučelja operacijskog sustava za upravljanje vremenom. Satovi sustava. Preciznost satova. Signali.
  11. Mogućnosti i problemi sinkronizacijskih i komunikacijskih mehanizama
  12. Inverzija prioriteta. Rekurzivno zaključavanje.
  13. Raspodijeljeni sustavi. Posebnosti pri izgradnji programske potpore za sustave za rad u stvarnom vremenu.
  14. Svojstva operacijskih sustava za sustave za rad u stvarnom vremenu. Pregled postojećih besplatnih i komercijalnih operacijskih sustava za sustave za rad u stvarnom vremenu.
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti profila (3. semestar)
Izborni predmet profila (1. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti profila (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER2-HR] Elektrotehnički sustavi i tehnologija - profil
Predmeti specijalizacije profila (1. semestar) (3. semestar)
[FER2-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Teorijski predmeti profila (1. semestar)
[FER2-HR] Računarska znanost - profil
Predmeti specijalizacije profila (1. semestar)

Literatura

Leonardo Jelenković (2020.), Sustavi za rad u stvarnom vremenu, Online
Jane W. S. Liu (2000.), Real-Time Systems,
Nimal Nissanke (1997.), Realtime Systems,
Krishna (2010.), Real Time Systems, Tata McGraw-Hill Education
Alan Burns, Andrew J. Wellings (2001.), Real-time Systems and Programming Languages, Pearson Education

Za studente

Izvedba

ID 222791
  Zimski semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
0 Seminar
15 Auditorne vježbe
5 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

izvrstan
vrlo dobar
dobar
dovoljan